液体粘度的测定实验装置

Ⅰ 本实验中如果钢球表面粗糙对实验会有影响吗

第
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落球法测量液体的粘滞系数

一、简介

当液体流动时，平行于流动方向的各层流体速度都
不相同，即存在着相对滑动，于是在各层之间就有摩擦力
产生，这一摩擦力称为粘滞力，它的方向平行于两层液体
的接触面，其大小与速度梯度及接触面积成正比，比例系
数
η
称为粘度，它是表征液体粘滞性强弱的重要参数。液
体的粘滞性的测量是非常重要的，例如，现代医学发现，
许多心血管疾病都与血液粘度的变化有关，血液粘度的增
大会使流入人体器官和组织的血流量减少，
血液流速减缓，
使人体处于供血和供氧不足的状态，这可能引起多种心脑
血管疾病和其他许多身体不适症状。因此，测量血粘度的
大小是检查人体血液健康的重要标志之一。又如，石油在
封闭管道中长距离输送时，
其输运特性与粘滞性密切相关，
因而在设计管道前，必须测量被输石油的粘度。

各种实际液体具有不同程度的粘滞性。
测量液体粘度有多种方法，
本实验所采用的落球法是一种绝对法
测量液体的粘度。
如果一小球在粘滞液体中铅直下落，
由于附着于球面的液层与周围其他液层之间存在着相
对运动，
因此小球受到粘滞阻力，
它的大小与小球下落的速度有关。
当小球作匀速运动时，
测出小球下落的
速度，就可以计算出液体的粘度
。

二、实验目的：

1.
观察小球在液体中的下落过程，了解液体的内摩擦现象。

2.
掌握用落球法测定液体粘滞系数的原理和方法。

3.
掌握秒表、密度计等基本测量仪器的使用方法。

三、实验重点

熟悉斯托克斯定律，掌握用落球法测量液体的粘滞系数的原理和方法。

四、实验难点

能够熟练使用落球法粘滞系数测定仪准确的测出液体的粘滞系数。

五、课程讲授

提问：
1.
斯托克斯定律是什么？为什么要对测量表达式（
2
）进行修正？

2.
实验上如何使用落球法测液体的粘滞系数？

六、实验仪器：

1
、
YJ-RZT-II
数字智能化热学综合实验平台；
2
、液体粘滞系数实验装置、
3
、光电转换实验模板；
4
、连接电缆；
5
、
2mm
小钢球；
6
、甘油；
7
、直尺；
8
、
千分尺；
9
、数字温度传感器；
10
、小磁钢及重锤部件；
11
、激光器；
12
、接收
器；
13
、量筒；
14
、导球管；
15
、物理天平；
16
、测温探头。

Ⅱ 流体测量的基本原理和方法。

流量测量方法
名词与术语
 瞬时流量：单位时间内流过管道横截面的流体量（m3/h、t/h）。
 累计流量：在一段时间内流过管道横截面的流体总量（m3、t）。
 流量计：用于测量管道中流量的计量器具称为流量计。
主要的质量指标
 流量范围：最大与最小可测范围，该范围内误差不超过容许值。
 量程和量程比：量程是最大流量与最小流量之差；量程比是最大流量与最小流量之比，又称范围度。
测量误差
基本误差：

准确度：流量计示值接近被测流量真值的能力，称为流量计的准确度。
准确度等级有：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0级。
 重复性：流量计在同一工作条件下，多次重复测量，其示值一致性的程度，反映仪表随机性误差的大小。
按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;
按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
按测量原理分有力学原理、热学原理、声学原理、电学原理、光学原理、原子物理学原理等。

流量计简介

流量测量方法和仪表的种类繁多。工业用的流量仪表种类达100多种。品种如此之多的原因就在于至今还没找到一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表。

本文按照目前最流行、最广泛的分类法,分别介绍各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发展情况。

序号 流量计种类 全球产量
百分比
1 差压式流量计（孔板、文丘里） 45～55％
2 浮子流量计（又称玻璃转子流量计） 13～16％
3 容积式流量计（椭圆、腰轮、螺旋） 12～14％
4 涡轮流量计 9～11％
5 电磁流量计 5～6％
6 流体振荡流量计（涡街、旋进） 2.2～3％
7 超声流量计（时差式、多普勒） 1.6～2.2％
8 热式流量计 2～2.5％
9 科里奥利质量流量计 0.9～1.2％
10 其他流量计（插入式流量计 1.6～2.2％

1.1差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。
差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。近年来,由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
优点:
(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;
(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;
(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
缺点:
(1)测量精度普遍偏低;
(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;
(3)现场安装条件要求高;
(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
应用概况:
差压式流量计应用范围特别广泛,在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用,如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
1.2 浮子流量计
浮子流量计,又称转子流量计,是变面积式流量计的一种,在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。
80年代中期,日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。我国产量1990年估计在12~14万台,其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
特点:
(1)玻璃锥管浮子流量计结构简单,使用方便,缺点是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;
(2)适用于小管径和低流速;
(3)压力损失较低。
1.3容积式流量计
原理
结构 容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。

特点 (1)计量精度高;
(2)安装管道条件对计量精度没有影响;
(3)可用于高粘度液体的测量;
(4)范围度宽;
(5)直读式仪表无需外部能源可直接获得累计,总量,清晰明了,操作简便。
缺点:
(1)结果复杂,体积庞大;
(2)被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大;
(3)不适用于高、低温场合;
(4)大部分仪表只适用于洁净单相流体;
(5)产生噪声及振动。

应用 容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。
工业发达国家近年PD流量计(不包括家用煤气表和家用水表)的销售金额占流量仪表的13%~23%;我国约占20%,1990年产量(不包括家用煤气表)估计为34万台,其中椭圆齿轮式和腰轮式分别约占70%和20%。

优点:
应用概况:
1.4 涡轮流量计
涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而且推导出流量或总量的仪表。
一般它由传感器和显示仪两部分组成,也可做成整体式。
涡轮流量计和容积式流量计、科里奥利质量流量计称为流量计中三类重复性、精度最佳的产品,作为十大类型流量计之一,其产品已发展为多品种、多系列批量生产的规模。
优点:
(1)高精度,在所有流量计中,属于最精确的流量计;
(2)重复性好;
(3)元零点漂移,抗干扰能力好;
(4)范围度宽;
(5)结构紧凑。
缺点:
(1)不能长期保持校准特性;
(2)流体物性对流量特性有较大影响。
应用概况:
涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、天然气和低温流体统在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的天然计量仪表,仅荷兰在天然气管线上就采用了2600多台各种尺寸,压力从0.8~6.5MPa的气体涡轮流量计,它们已成为优良的天然气计量仪表。
1.5电磁流量计
电磁流量计是根据法拉弟电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。
电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。
70、80年代电磁流量在技术上有重大突破,使它成为应用广泛的一类流量计,在流量仪表中其使用量百分数不断上升。
优点:
(1)测量通道是段光滑直管,不会阻塞,适用于测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;
(2)不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果好;
(3)所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响;
(4)流量范围大,口径范围宽;
(5)可应用腐蚀性流体。
缺点:
(1)不能测量电导率很低的液体,如石油制品;
(2)不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体;
(3)不能用于较高温度。
应用概况:
电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合,如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。
1.6 涡街流量计
涡街流量计是在流体中安放一根非流线型游涡发生体,流体在发生体两侧交替地分离释放出两串规则地交错排列的游涡的仪表。
涡街流量计按频率检出方式可分为:应力式、应变式、电容式、热敏式、振动体式、光电式及超声式等。
涡街流量计是属于最年轻的一类流量计,但其发展迅速,目前已成为通用的一类流量计。
优点:
(1)结构简单牢固;
(2)适用流体种类多;
(3)精度较高;
(4)范围度宽;
(5)压损小。
缺点:
(1)不适用于低雷诺数测量;
(2)需较长直管段;
(3)仪表系数较低(与涡轮流量计相比);
(4)仪表在脉动流、多相流中尚缺乏应用经验。
1.7 超声流量计
超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,近年来它是发展迅速的一类流量计之一。
优点:
(1)可做非接触式测量;
(2)为无流动阻挠测量,无压力损失;
(3)可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充。
缺点:
(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法测量精度不高。
应用概况:
(1)传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、:怪液、液化天然气等;
(2)气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验;
(3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于非常清洁的液体。
1.8 科里奥利质量流量计
科里奥利质量流量计(以下简称CMF)是利用流体在振动管中流动时,产生与质量流量成正比的科里奥利力原理制成的一种直接式质量流量仪表。
我国CMF的应用起步较晚,近年已有几家制造厂(如太行仪表厂)自行开发供应市场;还有几家制造厂组建合资企业或引用国外技术生产系列仪表。
1.9明渠流量计
与前述几种不同,它是在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表。
非满管态流动的水路称作明渠,测量明渠中水流流量的称作明渠流量计(open channel flowmeter)。
明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。
明渠流量计应用场所有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工矿企业水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。有人估计1995台,约占流量仪表整体的1.6%,但是国内应用尚无估计数据。
2 新工作原理流量仪表的研究和开发
2.1 静电流量计(electrostatic flowmeter)
日本东京技术学院研制适用于石油输送管线低导电液体流量测量的静电流量计。
静电流量计的金属测量管绝缘地与管系连接,测量电容器上静电荷便可知道测量管内的电荷。他们分别作了内径4~8mm铜、不锈钢等金属和塑料测量管仪表的实流试验,试验表明流量与电荷之间接近于线性。
2.2 复合效应流量仪表(combined effects meter)
该仪表的工作原理是基于流体的动量和压力作用于仪表腔体产生的变形,测量复合效应的变形求取流量。本仪表由美国GMI工程和管理学院开发,已申请两项专利。
2.3 转速表式流量传感器(tachmetric flowrate sensor)
它是由俄罗斯科学工程中心工业仪表公司开发，是基于悬浮效应理论研制的。该仪表已在若干现场成功的应用(例如在核电站安装2000余台测量热水流量，连续使用8年),且还在改进以扩大应用领域。
3 几种流量仪表应用和发展动向
3.1 科里奥利质量流量计(CMF)
国外CMF已发展30余系列，各系列开发在技术上着眼点在于:流量检测测量管结构上设计创新;提高仪表零点稳定性和精确度等性能;增加测量管挠度,提高灵敏度;改善测量管应力分布,降低疲劳损坏,加强抗振动干扰能力等。
3.2 电磁流量计(EMF)
EMF从50年代初进入工业应用以来,使用领域日益扩展,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占16%~20%。
我国近年发展迅速,1994年销售估计为6500~7500台。国内已生产最大口径为2~6m的ENF,并有实流校验口径3m的设备能力。
3.3 涡街流量计(USF)
USF在60年代后期进入工业应用,80年代后期起在各国流量仪表销售金额中已占4%~6%。1992年世界范围估计销售量为3.54.8万台,同期国内产品估计在8000~9000台。
4 结论
由上述可知,流量计发展到今天虽然已日趋成熟,但其种类仍然极其繁多,至今尚无一种对于任何场合都适用的流量计。
每种流量计都有其适用范围,也都有局限性。这就要求我们:
(1)在选择仪表时,一定要熟悉仪表和被测对象两方面的情况,并要兼顾考虑其它因素,这样测量才会准确;
(2)努力研制新型仪表,使其在现有的基础上更加完善。

流量相关的物性参数
在流量测量和计算中，要使用到一些流体的物理性质（流体物性），它们对流量测量的准确度及流量计的选用都有很大影响。我们对这些物性参数只作基本概念及一些简单计算式的介绍，详细数据资料需到有关手册去查询。
1．流体的密度
流体的密度由下式定义

ρ—流体密度，kg/m3；
m—流体的质量，kg；
V—流体的体积，m3。
（1） 液体的密度
压力不变时，液体密度计算式为：

ρ—温度t时液体的密度，kg/m3；
ρ20—20℃时液体的密度，kg/m3；
μ—液体的体积膨胀系数，1/℃；
t—液体的温度，℃。
温度不变时，液体密度计算式为：

ρ1—压力P1时液体的密度，kg/m3；
ρ0—压力P0时液体的密度，；kg/m3；
β—液体的体积压缩系数1/Mpa；
P0、P1——液体的压力，Mpa。
通常压力的变化对液体密度的影响很小，在5Mpa以下可以忽略不计，但是对于碳氢化合物，即使在较低压力下，亦应进行压力修正。
（2） 气体的密度
工作状态下干气体的密度计算式为：

ρ—工作状态下干气体的密度，kg/m3；
ρn—标准状态下（293.15k，101.325kPa）干气体的密度，kg/m3；
p—工作状态下气体的绝对压力，kPa；
pn—标准状态下绝对压力，101.325kPa；
T—工作状态下气体的绝对温度，K；
Tn—标准状态下绝对温度，293.15K；
Zn—标准状态下气体的压缩系数；
Z—工作状态下气体的压缩系数。
2．流体的粘度
流体本身阻滞其质点相对滑动的性质称为流体的粘性。流体粘性的大小用粘度来度量。同一流体的粘度随流体的温度和压力而变化。通常温度上升，液体的粘度下降，而气体粘度上升。液体粘度只在很高压力下才需进行压力修正，而气体的粘度与压力、温度的关系十分密切。表征流体粘度常用有如下二种：
（1）动力粘度

η——流体动力粘度，Pa•s；
τ—单位面积上的内摩擦力，Pa；
—速度梯度，1/s；
u —流体流速，m/s；
h —两流体层间距离，m。
（3）运动粘度 流体的动力粘度与其密度的比值称为运动粘度。

v——运动粘度m2/s 。
3．热膨胀率
热膨胀率是指流体温度变化1ºC时其体积的相对变化率，即：

β—流体的热膨胀率，1/℃；
V —流体原有体积，m3；
∆V—流体因温度变化膨胀的体积，m3；
∆T—流体温度变化值，℃。
4．压缩系数
压缩系数是指当流体温度不变，所受压力变化时，其体积的变化率，即：

k—流体的压缩系数，1/Pa；
∆V—压力为p时的流体体积m3；
∆p—压力增加∆p时流体体积的变化量，m3。
5．雷诺数
雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性力之比的无量纲量，其定义为：

V—流体的平均速度，m/s；
L—流速的特征长度，如在圆管中取管内径值，m；
ν—流体的运动粘度，m2/s。
雷诺数的大小可以判断流动的状态，一般管道雷诺数Re＜2300为层流状态，Re＝2000～4000为过渡状态，Re＞4000为湍流（紊流）状态。

希望能用上。

Ⅲ 谁知道落球法测量液体的粘滞系数的实验报告

实验十九 液体粘滞系数的测定
【实验简介】
当一种液体相对于其他固体、气体运动，或同种液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在摩擦力。这种性质称为液体的粘滞性。粘滞力的方向平行于接触面，且使速度较快的物体减速，其大小与接触面处的速度梯度成正比，比例系数 称为粘度。 表征液体粘滞性的强弱，测定的方法有(1)泊肃叶法，通过测定在恒定压强差作用下，流经一毛细管的液体流量来求；（2）转筒法，在两同轴圆筒间充以待测液体，外筒做匀速运动，测内筒受到的粘滞力距；（3）阻尼法，测定扭摆、弹簧振子等在液体中运动周期或振幅的改变；（4）落体法，通过测量小球在液体中下落的运动状态来求。
对液体粘滞性的研究在物理学、化学化工、生物工程、医疗、航空航天、水利、机械润滑和液压传动等领域有广泛的应用。本实验采用落球法测定液体粘度。对液体粘滞性运动规律进行深入研究的人是斯托克斯。
图19-1 斯托克斯
斯托克斯生平简介
斯托克斯，G。G（George Gabriel stokes1819~1903）英国力学家、数学家。1819年8月13日生于斯克林，1903年2月1日卒于剑桥。
斯托克斯的主要贡献是对粘性流体运动规律的研究。C．－L．－M．－H．纳维从分子假设出发，将L．欧拉关于流体运动方程推广，1821年获得带有一个反映粘性的常数的运动方程。1845年斯托克斯从改用连续系统的力学模型和牛顿关于粘性流体的物理规律出发，在《论运动中流体的内摩擦理论和弹性体平衡和运动的理论》中给出粘性流体运动的基本方程组，其中含有两个常数，这组方程后称纳维-斯托克斯方程，它是流体力学中最基本的方程组。
【实验目的】
1、掌握什么是标征液体粘滞性强弱的重要参数；
2、学习测量液体的粘滞系数的方法；
【实验仪器】
蓖麻油、玻璃圆筒（高约50cm，直径5cm）、温度计、秒表、螺旋测微计、直尺。
【实验原理】
1、粘滞系数的计算
若液体无限深广，小球下落速度 较小情形时，有：

—粘滞系数 单位：
小球匀速运动时，三个力达到平衡：

令小球直径为 ，并用 ， ， ，代入上式得

2、实验时容器内径为 ，液柱高度为 上式须修正为：
图19-2 实验装置简图

给定参数：
重力加速度：
蓖麻油密度：
钢球密度：
【实验内容及要求】
1、将玻璃管调节竖直，标记出小球下落距离 （大约 ）；
2、记录室温 ；
3、用螺旋测微计测量小球直径 ，重复六次测量，注意记录螺旋测微计的零点读数；
4、测量小球匀速下落 所需要的时间 ，重复六次测量；
5、用直尺测出玻璃管直径 ，液面高度 ；
6、整理好实验仪器。
【数据记录】
温度 ，玻璃管内直径 mm，液面高度 mm，
测量小球直径，零点读数： mm， mm， mm
次数
1
2
3
4
5
6

下落速度的测量，下落距离 mm，
次数
1
2
3
4
5
6

【数据处理】
s
s

误差分析：（说明实验产生误差的可能因素及影响大小）
【思考题】
1、如何判断小球在作匀速运动？
2、如何判断玻璃管是竖直的？
3、小球偏离中心轴线下落对实验会带来什么样的影响？

Ⅳ 落针法测定液体粘滞系数的测定

用落针法测定液体的动力粘度系数
落针法测定液体粘度，使用中空长圆柱体（针）在待测液体中垂直下落，采用霍尔传感器和多功能毫秒计（单板机计时器）测量落针的速度，通过测量针的终极速度，确定粘度，并将其显示出来。巧妙的取针装置和投针装置，使测量过程十分简便，并且自动计算显示结果。该法可测量不透明液体的粘度和液体密度。
一、实 验 目 的
1、学会用落针法测量液体的动力粘度系数。
2、学习用霍尔传感器与单板机记录针的下落时间。
二、仪 器 用 具
落针式动力粘度测定仪，游标卡尺，钢直尺，物理天平，气泡水准器，密度计等。
三、实 验 原 理
在半径为R1的圆管中装满粘度为η的液体，让长为L，半径为R2的圆柱形针在管中沿轴线垂直下落，
若离中心轴线距离为r的圆管状液层的速度为V，作用在高为L的圆筒状液面上的粘滞力为
而作用在半径为r＋dr的圆筒状液面上的粘滞力为 ，所以，作用在这两个圆筒状液面之间的液体上的粘滞力为 ，而在这两个圆状液面之间的液体上下面的压强差（P1－P2）构成的力为[－（2πγdγ）（P1－P2）]，这个力与粘滞力 相平衡，即
（1）

若针在下落时的速度为υ∞解式（1）得
（2）
（3）
又根据质量守恒方程，在单位时间内被落针推开的液体流量πV∞R22等于流过针和圆管间隙的流量q，即
（4）
把式（3）代入式（4）计算得
（5）
可以证明式（5）中（P1－P2）能够写成（见附录）
（6）
上式中ρS为针的密度，ρL为液体的密度，g为重力加速度。把式（6）代入式（5）得
（7）
在以上推导中，假设容器的深度和针的长度均为无限，而实验中圆管的深度和针的长度均为有限，所以，应以针实际匀速下落的速度V0代替V∞。这时式（7）要加一修正因子C，C近似为 ， 式中 Lr＝（L－2R1）／2R2，于是式（7）改写成
（8）
若针落下一定距离1的时间为t，则可得V0＝1／t，代入式（8），得η的测量公式为
（9）
如果已PL、g，那么测出R1、R2、L、I、t，再称出针的质量m，就可以算出η。
四、实 验 装 置
仪器由本体、落针、霍尔传感器和单板机计时器四部分组成。
1、仪器本体
本体结构如图2所示，装有待测液体的圆筒竖直固定在底座上。底座下部有调水平的螺钉，用一水淮泡指示底座的水平。底座上竖立的支架中部装有霍尔传感器及温度计和取针器。圆筒顶部的盖子上装有投针装置（发射器），它包括喇叭形的导环和带永久磁铁的拉杆，此导环便于取针和让针沿圆筒轴线下落。当取针器把针由圆筒底部提起时，针沿导环到达盖子顶部，被拉杆上的永久磁铁吸住，拉起拉杆，针将沿圆筒轴线自动下落。

2．落针
针如图3所示，它是有机玻璃制成的内置铅条的细长圆柱体，其外半径为R2，平均密度为ρS改变铅条的数量可以改变针的平均密度，在针内部的两端装有永久磁铁，两磁铁异名磁极相对，而同名磁极间的距离为I。
3．霍尔传感器
圆柱状灵敏度极高的开关型霍尔传感器固定在仪器本体上，输出信号接到单板机计时器上，每当磁铁经过霍尔传感器附近时，传感器输出一个矩形脉冲，同时由LED（发光二极管）指示。
4．单板机计时器
以单板机为基础的多功能毫秒计用以计时和处理数据
由6个数码管显示。其面板如图6－4所示，单板机计
时器不仅可以计数、计时，还有存贮、运算和输出等功能。

Ⅳ 测定布氏粘度

有啊，你可以找一个托盘天平，将一头改装，下挂一平面物，抹上需要 测定的东西，粘到另一平面物上，天平另一端加砝码测就可以了。
注意：1、平面物应该是你所测物常使用的对象
2、考虑到平面物大小不同，结果会不同，所以测出来得数值之间才有比较性，而不能与其他方法作比较

Ⅵ 液体粘滞系数的测定 思考题

[实验器材]
奥氏粘度计、温度计、秒表、玻璃缸、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管（滴定管）、蒸馏水、洒精等。
[实验原理]
1840年泊肃叶（Poiseulle）研究了牛顿液体在玻管中的流动，他发现流经毛细管的水的流量V与压力差 ΔP＝P1-P2、毛细管半径r0的四次方及时间t成正比，与毛细管的长度L、液体的粘度η成反比。其表达式是：
（2一1）
则
（2一2）

图2-1 奥氏粘度计
应用这一原理，奥氏特瓦尔德（1553一1932）设计制做了如图2一1所示的粘度计。它用玻璃制成，P泡的位置较高，为测定液体体积的球，上下各有一刻痕A和B（A、B间的容器相当于量筒），在B之下是一段截面相等的毛细管BC；Q泡位置较低，且比P泡大，为储液器。使用时竖直放置在恒温槽中。如果我们采用直接法测量，需将一定量的液体由D管注入，然后用洗耳球或移液管把液休吸人P泡，高于A线，让液体经毛细管自由下降。液体下落到A线时开始计时，至B线时停止计时，时间间隔为t秒，流经BC的液体体积为V。由于该部分液体向下流动，受到的压强差是 P=ρgh，因此有关系式
（2-3）
但是在实际中h、r0、L、V都是难以测准的，尤其是h在测量过程中，随着液体重力势能的改变而正比地变化着，更无法测量。因此用式2-3进行测算，其误差很大，实施也较为困难，因而我门通常采用比较法，即让相同体积的标准液体如蒸馏水和待测液体分别流过同一粘度计，则有
（2-4）
（2-5）
将上述二式进行比较，可得

由于相同体积的液体作用在毛细管中液体的平均液柱高度h都相同，所以
（2-6）
从式2-6可以看出，要测某一待测液体的粘滞系数，只要测量流经毛细管的时间t1、t2和密度ρ1、ρ2就可以了。从而使实验简化，并提高了测量的精确度。
此法对于牛顿液体（如酒精、血清或血浆）的测量来说，其测量精度高，操作简便、并且装置便宜。然而对于非牛顿液体来说就不太适宜，需换用其它的仪器，如旋转粘度计、锥板粘度计等。
[实验步骤]
测定某一温度下酒精的粘滞系数
1．先用蒸馏水洗涤粘度汁三次，再用少量酒精（待测液）洗涤一次，甩干。
2．将粘度汁垂直地放人水缸，并在水缸中插人温度汁。
3．用量筒（或移液管）取适量体积的酒精（如9毫升）注入粘度计，待几分钟后，记下水缸温度。
4．用洗耳球从E端将酒精缓慢地吸至A刻度线以上，迅速移开洗耳球。当液面降到A处时，开启停表；等液面降到B处时，卡住停表，记下表上的时间t2，如此重复五次，求出t2的平均值 和平均绝对误差 。
5．将酒精从粘度计中倒人废酒精瓶中，再用蒸馏水洗涤五次，甩干。
6．取与酒精相同体积的标准液体（蒸馏水）注入粘度汁，按4的方法，测出蒸馏水的t1，并求出 和 。
7．从附表2-2中查出选定温度下水和酒精的密度ρ1、ρ2，以及在此温度下蒸馏水的粘滞系数η1。
8．将以上数据代人2-6式算出酒精在选定温度下的粘滞系数η2 。
[实验记录]
测量时的温度 T＝ （℃）
水的密度 ρ1＝ （kg/m3）
酒精的密度 ρ2＝ （kg/m3）
水的粘滞系数η1＝ （Pa.S）
表2-1 酒精的粘滞系数的测定
次数 待测量
蒸馏水(t1) 蒸馏水（Δt） 洒精（t2) 洒精（Δt）
1
2
3
4
5
相对误差

酒精的粘滞系数 （Pa.S）

平均绝对偏差

测量结果 （Pa.S）
[注意事项]
1.吸液体时要慢慢地吸，尤其快到A线时更应注意，不能吸得太猛，以免液体吸人洗耳球，而影响实验结果。
2．在甩水和更换液体时，要小心不要折断粘度计。
3．标准液体和待测液体的体积必须相等，否则无法进行比较。

Ⅶ 由于环境温度过高，我怎样测低于环境温度下液体的密度，粘度要求恒温水浴的

如你比如的，可以开空调。
当然，恒温水浴锅只能用来加热，即恒定比环境温度高的条件。
所以在你说的情况下（即需要温度低于环境温度），水浴锅已经不适用了。需要别的装置。
比如低温恒温槽，低温恒温机以及低温恒温水箱等。

恒温水箱 使用范围与结构： 适用于生物、化学、物理、植物、化工等科学上作精密恒温的直接加热制冷，和辅助加热制冷之用。恒温水槽结构为金属长方形，采用冷轧钢板精心制作外壳，不锈钢内胆，数显温控仪，电源，水泵均装在控制盒内。 恒温水箱主要技术参数：
型号 温度范围 ℃ 温度波动度 ℃ 工作槽容积 mm 工作槽开口 mm 槽深度 mm 循环泵流量 L/min
DKB-6 -5～100 ±0.05 250×200×150 180×140 150 6
DKB-1015 -5～100 ±0.05 280×250×220 235×160 220 6
DKB-1020 -5～100 ±0.05 280×250×280 235×160 280 6
DKB-1030 -5～80 ±0.05 400×325×230 310×280 230 6
DKB-1006 -10～100 ±0.05 250×200×150 180×140 150 6
DKB-2006 -20～100 ±0.05 250×200×150 180×140 150 6
DKB-2015 -20～100 ±0.05 300×250×200 235×160 200 6
DKB-2030 -20～80 ±0.05 400×325×230 310×280 230 6
DKB-3005A -30～100 ±0.1 250×200×120 180×140 120 6
DKB-3010 -30～100 ±0.1 250×200×200 180×150 200 6
DKB-3015 -30～100 ±0.1 300×250×200 235×160 200 6
DKB-3030 -30～80 ±0.1 400×325×230 310×280 230 6
DKB-4006 -40～100 ±0.1 250×200×120 180×140 120 6
DKB-4506S -45～100 ±0.1 270×170×120 150×150 120 6
DKB-4010A -40～40 ±0.1 310×200×150 180×180 150 6
恒温水箱 注意事项： 1.熟悉仪器及控制面板部分，用兆欧表测量电源，插头，接地是否有绝缘不良或短路情况。 2.按温度设定方法设定好实验温度，待温度恒定之后，即可开始实验。 3.本恒温加热解质，最好使用蒸馏水，禁止使用河水和硬质水，若用自来水，则应在每次使用后，对恒温锅内进行一次清洗工作，防止加热器上因积聚水垢而影响恒温灵敏度.

Ⅷ 落球法测量液体的粘滞系数思考题有哪些

如何判断小球在液体中已处于匀速运动状态？答：先确定量筒之间的一段长度，测量出小球在此之间下落的时间，时间多次测量取平均值，算出这段距离的速度。然后再将这段距离放大或者缩小，测量时间，再算出这段距离的速度。如果后面计算得到的速度和之前得到的速度一样，那么就可以认为小球在这段距离是处于匀速运动状态。

液体粘滞系数又称液体粘度，是液体的重要性质之一，在工程、生产技术及医学方面有着重要的应用。采用落球法测量液体粘滞系数，物理现象明显，概念清晰，实验操作和训练内容较多，非常适合大学实验教学；但以往此方法由于受手工按秒表、视差及小球下落偏离中心等因素影响。

测量下落速度准确度不高。本公司研制的LPH型落球法变温粘滞系数实验仪具有以下优点。

1.用激光光电传感器结合单片机计时，克服人工秒表计时的视差和反应误差，测量小球下落速度的准确度高，引导学生掌握一种新型计时、测速、计数的方法。

2.设计地盘水平和立杆垂直调节装置及衡量中心小球下落漏斗，保证小球从量筒中心下落。

3.两个严格平行的激光束，不仅可以精确测量下落时间，而且可以精确测量下落距离。用手工计时，激光照明测距，可消除视差，便于两种计时方法和误差分析。本仪器既保留原实验装置的操作和实验内容。

又增加了激光光电计时器的原理及使用方法，扩大了知识面，提高了测量精度，体现了实验教学的现代化。本仪器可用于高等院校，中专的基础物理实验和设计研究性实验、演示实验。

Ⅸ 用斯托克斯公式测定液体的粘滞系数应注意哪些问题

用落针法测定液体的动力粘度系数落针法测定液体粘度，使用中空长圆柱体（针）在待测液体中垂直下落，采用霍尔传感器和多功能毫秒计（单板机计时器）测量落针的速度，通过测量针的终极速度，确定粘度，并将其显示出来。巧妙的取针装置和投针装置，使测量过程十分简便，并且自动计算显示结果。该法可测量不透明液体的粘度和液体密度。一、实验目的1、学会用落针法测量液体的动力粘度系数。2、学习用霍尔传感器与单板机记录针的下落时间。二、仪器用具落针式动力粘度测定仪，游标卡尺，钢直尺，物理天平，气泡水准器，密度计等。三、实验原理在半径为R1的圆管中装满粘度为η的液体，让长为L，半径为R2的圆柱形针在管中沿轴线垂直下落，若离中心轴线距离为r的圆管状液层的速度为V，作用在高为L的圆筒状液面上的粘滞力为而作用在半径为r＋dr的圆筒状液面上的粘滞力为，所以，作用在这两个圆筒状液面之间的液体上的粘滞力为，而在这两个圆状液面之间的液体上下面的压强差（P1－P2）构成的力为[－（2πγdγ）（P1－P2）]，这个力与粘滞力相平衡，即（1）若针在下落时的速度为υ∞解式（1）得（2）（3）又根据质量守恒方程，在单位时间内被落针推开的液体流量πV∞R22等于流过针和圆管间隙的流量q，即（4）把式（3）代入式（4）计算得（5）可以证明式（5）中（P1－P2）能够写成（见附录）（6）上式中ρS为针的密度，ρL为液体的密度，g为重力加速度。把式（6）代入式（5）得（7）在以上推导中，假设容器的深度和针的长度均为无限，而实验中圆管的深度和针的长度均为有限，所以，应以针实际匀速下落的速度V0代替V∞。这时式（7）要加一修正因子C，C近似为，式中Lr＝（L－2R1）／2R2，于是式（7）改写成（8）若针落下一定距离1的时间为t，则可得V0＝1／t，代入式（8），得η的测量公式为（9）如果已PL、g，那么测出R1、R2、L、I、t，再称出针的质量m，就可以算出η。四、实验装置仪器由本体、落针、霍尔传感器和单板机计时器四部分组成。1、仪器本体本体结构如图2所示，装有待测液体的圆筒竖直固定在底座上。底座下部有调水平的螺钉，用一水淮泡指示底座的水平。底座上竖立的支架中部装有霍尔传感器及温度计和取针器。圆筒顶部的盖子上装有投针装置（发射器），它包括喇叭形的导环和带永久磁铁的拉杆，此导环便于取针和让针沿圆筒轴线下落。当取针器把针由圆筒底部提起时，针沿导环到达盖子顶部，被拉杆上的永久磁铁吸住，拉起拉杆，针将沿圆筒轴线自动下落。2．落针针如图3所示，它是有机玻璃制成的内置铅条的细长圆柱体，其外半径为R2，平均密度为ρS改变铅条的数量可以改变针的平均密度，在针内部的两端装有永久磁铁，两磁铁异名磁极相对，而同名磁极间的距离为I。3．霍尔传感器圆柱状灵敏度极高的开关型霍尔传感器固定在仪器本体上，输出信号接到单板机计时器上，每当磁铁经过霍尔传感器附近时，传感器输出一个矩形脉冲，同时由LED（发光二极管）指示。4．单板机计时器以单板机为基础的多功能毫秒计用以计时和处理数据由6个数码管显示。其面板如图6－4所示，单板机计时器不仅可以计数、计时，还有存贮、运算和输出等功能。

Ⅹ 设计物化实验

找资料啦,网上不给你解答的